Определение и назначение моделирования. Области применения моделей и моделирования.

Слайд1.

Основная цель современной разработки месторождений углеводородов направлена на наиболее полное извлечение их извлекаемых запасов при максимальной экономической рентабельности. Для достижения наиболее полного коэффициента охвата и коэффициента извлечения нефти используются передовые технологии. Одним из ключевых направлений по праву является компьютерное моделирование. Адаптация истории разработки и ее прогноз, позволяют оптимально, и, с наименьшими затратами, разрабатывать месторождения углеводородов.

Тем не менее, основная проблема, при составлении проектных документов, обусловлена расхождениями между статической (геологической) и фильтрационной (гидродинамической) моделями. Характерно, что федеральные комиссии: центральная комиссия по разработке (ЦКР) и территориальная комиссия по разработке (ТКР), а также многочисленные эксперты, по-прежнему требуют, чтобы статическая и фильтрационная модели отличались друг от друга несущественно (не более 3%).

Слайд 2

Лекционный курс составлен на основе проведенных занятий по дисциплине «Геологическое и гидродинамическое моделирование месторождений нефти и газа», а также по результатам работы с литературными источниками. Основной литературой, при этом являлись следующие источники: Геологическое и гидродинамическое моделирование месторождений нефти и газа Е.А. Гладкова, «Геологическое 3D моделирование» (К.Е. Закревский, 2009), «Математическое моделирование гидродинамических процессов разработки месторождений углеводородов» (Р.Д. Каневская, 2002), раздел «Основные физико-химические свойства флюидов» заимствован из учебного пособия «Геология нефти и газа» А.Е. Ковешникова, справочные руководства по Eclipse, Petrel, T-Navigator, Roxar, DV-Geo и ряду других программ, а также собственные исследования автора. Из российских изданий, освещающих 3D моделирование, в первую очередь стоит отметить «Нефтяное хозяйство», «Газовая промышленность», «Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений», «Бурение и нефть», «Геологию нефти и газа» и др. Из зарубежных - библиотеку общества инженеров-нефтяников (SPE), где имеется наибольшее количество литературы, а также материалы американского и европейского обществ нефтяных геологов (AAPG и EAPG).

Слайд 3

Как известно, создание современных трехмерных цифровых (3D) геологических моделей в настоящее время стало обычной, почти рутинной, процедурой в рамках общего процесса разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений. Создание 3D моделей решает при этом, как правило, следующие задачи:

• подсчет запасов углеводородов,

• планирование (проектирование) скважин,

• оценка неопределенностей и рисков,

• подготовка основы для гидродинамического моделирования.

Вместе с тем, ощущается нехватка русскоязычной литературы в области 3D геологического моделирования. Основными источниками информации остаются руководства по использованию программных пакетов геологического моделирования и «Методические указания по созданию постоянно действующих геолого-технологических моделей нефтяных и газонефтяных месторождений. Часть 1.», выпущенные в 2003 году.

Все этапы подготовительных и эксплуатационных работ можно разделить на несколько основных этапов - сейсмическое изучение площади работ, разведочное и эксплуатационное бурение (с и без отбора керна, испытание пластов и пр.), геофизическое изучение скважин (ГИС), лабораторное исследование керна и флюидов, анализ и выявление петрофизических зависимостей, построение трехмерной геолого-технологической модели (геологической и гидродинамической), расчет прогнозных показателей разработки.

Слайд 4.

Итак, что же такое модель и собственно моделирование?

Модель (лат. modulus — мера) — это объект-заместитель объекта-оригинала, обеспечивающий изучение некоторых свойств оригинала.

Модель - создаваемый с целью получения и (или) хранения информации специфический объект (в форме мысленного образа, описания знаковыми средствами либо материальной системы), отражающий свойства, характеристики и связи объекта – оригинала произвольной природы, существенные для задачи, решаемой субъектом.  

Моделирование – процесс создания и использования модели.

Слайд 5.

Виды моделирования:

1. Концептуальное моделирование, при котором совокупность уже известных фактов или представлений относительно исследуемого объекта или системы истолковывается с помощью некоторых специальных знаков, символов, операций над ними или с помощью естественного или искусственного языков;

2. физическое моделирование, при котором модель и моделируемый объект представляют собой реальные объекты или процессы единой или различной физической природы, причем между процессами в объекте-оригинале и в модели выполняются некоторые соотношения подобия, вытекающие из схожести физических явлений;

3. структурно-функциональное моделирование, при котором моделями являются схемы (блок-схемы), графики, чертежи, диаграммы, таблицы, рисунки, дополненные специальными правилами их объединения и преобразования;

4. математическое моделирование, при котором моделирование, включая построение модели, осуществляется средствами математики и логики;

5. имитационное (программное) моделирование, при котором логико-математическая модель исследуемого объекта представляет собой алгоритм функционирования объекта, реализованный в виде программного комплекса для компьютера.

Слайд 6.